TVP5150的低功耗模块

视频解码

引言

随着便携式多媒体终端需求量迅速增加，在视频解码等方面对芯片低功耗的要求也越来越高

因此，只有将模拟视频信号转换成为符合ITU-R BT.656标准的数字信号，才可方便地利用FPGA或者DSP甚至PC机来进行信号处理本模块就是利用TI公司的超低功耗TVP5150芯片对视频信号A／D解码，由单片机通过I2C总线控制，预留地址数据等接口，作为模块验证以及后续数字信号处理之用

1模块硬件构成

1.1系统基本构成

系统总体构成框图如图1所示

TVP5150是超低功耗、支持NTSC／PAL／SECAM等格式的高性能视频解码器，在正常工作时，它的功耗仅115 mW，并且具有超小封装(32脚的TQFP)，因此非常适用于便携、批量大、高质量和高性能的视频产品它可以接收2路复合视频信号(CVBS)或1路S-Video信号通过单片机I2C总线设置内部寄存器，可以输出8位4：2：2的ITU-R BT.656信号(同步信号内嵌)，以及8位4：2：2的ITU-R BT.601信号(同步信号分离，单独引脚输出) 单片机选用TI公司的MSP430F2013，超低功耗，有2 kB+256 B Flash存储器和128

B RAM，14脚超小封装(TSSOP)其功耗是一般单片机的1／5，特别适合于手持设备，在1.8 V～3.6 V电压、1 MHz的时钟条件下，耗电电流在0.1 μA～400 μA之间(因工作模式不同而不同)单片机通过MAX3232与串口连接，由PC机通过串口对单片机在线编程，方便对单片机程序及时修改由PC设置并且随时调整TVP5150的内部寄存器，控制其工作状态，输出信号等单片机预留控制口，以增加本模块的可扩展性

74HC16245总线控制器用来提高本模块输出信号的负载驱动能力，它是可选部分，视需要可将信号直通以降低模块功耗如果有多个模块组合工作，由单片机对74HC16245使能控制，协调各模块信号输出

验证模块主要由SAA7121视频编码芯片构成，可将8位4：2：2的ITU-R BT.656或者ITU-R BT.601输入信号编码成CVBS信号或S-Video

信号输出如果TVP5150解码模块工作正常，利用此验证模块可以得到模拟视频信号，接人显示设备可得到输入图像

视频解码

1.2系统硬件设计

TVP5150芯片应用原理图如图2所示芯片采用14.318 18 MHz晶振，数字和模拟输入电压为1.8 V，IO口电压为3.3 V；信号输入有CH1和CH2两路，并且都进行阻抗匹配设计，防止对输入信号的反射；YOUT[0：7]输出8路YCbCr信号，消隐信号可选择单独引脚HSYNC和VSYNC输出，或者内嵌于这8路信号中PCLK／SCLK脚时钟信号可输出13.5 MHz和27 MHz两种频率

2模块程序构成

本模块主要由PC机与单片机串口通信程序和单片机与TVP5150的I2C控制程序两部分软件组成

2.1 PC机与单片机串口通信程序

PC机与单片机通信协议见表1

注：带引号部分为传输数据头，供单片机识别处理；Addr为地址；Data为数据 本程序在dephi7.0开发环境下完成设计，配置文件为txt格式，能读取和保存配置文件，在配置表格中能对配置文件进行简单处理，能选取配置文件中的寄存器信息通过串口发送给单片机，并且能读取单片机发送来的寄存器信息

视频解码

程序分为前台的界面处理与后台数据和功能处理两层前台只负责界面的设置与动作，对表格中一切数据的处理都在后台通过SPcomm串口通信控件进行串口通信操作定义Sendlist和Revlist两个类，将所有允许发送项存入Sendlist，然后通过串口发送，而接收到的单片机发送来的数据存入Revlist然后，将Sendlist和Revlist两者进行对比如果相同，则存储，并在表格中显示；否则，

报错处理每发送一个寄存器项有一定的延时用于单片机处理软件有超时设置，如果发送5 s后无法接收到单片机回复数据，则判断为超时出错

本程序流程如图3所示

2.2 单片机程序

单片机程序完成串口通信和I2C总线控制两个功能

图4为I2C时序图I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据I2C总线在传送数据过程中有以下3种类型信号：

视频解码

a)开始信号(Start)SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据 b)结束信号(Stop)SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据 c)应答信号(AcK)接收数据的IC在接收到8 bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据

I2C总线在传送数据时，必须保证在SCL高电平时SDA上数据稳定，否则就判断为开始或结束信号

单片机内程序按照通信协议与PC机进行数据传输，然后识别数据头，按协议分别处理，经由I2C总线，对TVP5150内部寄存器进行读写操作单片机通信收发主程序由C语言编写，通过串口中断接收PC机数据，判断接收的是数据头还是有效数据当接收数据头R时，回发PC机r，然后将后面的1个字节地址，由I2C总线操作读出TVP5150该地址寄存器中的数据，并通过串口回发给PC机如果帧头是W，回发PC机w，并且缓存它后面2个字节的数据，第1个字节为TVP5150寄存器地址，第2个为写入该寄存器的数据通过I2C总线完成此写操作，并读出写入数据后寄存器中数据，通过串口回发给PC机，以备PC机端软件校验

3主要视频信号

3.1输出信号

模块将模拟视频信号解码成符合ITU-R BT.656标准的数字视频信号，输出8位Y：Cb：Cr=4：2：2的数字信号同步信号内嵌于数据流中串行输出， …… 此处隐藏：1441字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……